柴油機調速器的作用

[來源:原創] [作者:bjxg] [日期:19-04-17] [熱度:]
 1.柴油機調速器的作用是將內燃機的轉速限制在一定范圍內。運行時,柴油機所帶的負載是不斷變化的。在負載變化時,特別是突然變化時,必須保持柴油機的轉速穩定,不得出現停車或飛車事故。調速器就是自動保持轉速穩定的裝置。對于發電用的柴油機,要求其轉速基本恒定在同步轉速,對調速器的調速特性要求很高。 
   
  內燃機工作時,如內燃機的輸出轉矩與外界的阻力矩(負載)相等時,工作才能穩定。如阻力矩超過內燃機的轉矩時,轉速將降低;反之則升高。為使工作機械穩定地工作,就必須隨著阻力的變化相應調節供油量,使發動機的轉矩與外界負載相適應。由柴油機的速度特性可以看出,柴油機的轉矩Me=f(n)曲線比較平坦。在柴油機運轉時,如油量調節桿固定在某一位置,柴油機的轉矩Me就按速度特性變化,而外界負載是經常變化的。如推土機在干濕不同、軟硬不一的土壤中作業時,阻力矩就有明顯的變化。如阻力矩有較小的變化(△M),將引起轉速較大的變化(△n),柴油機的工作是不穩定的。如要人為的控制供油量來適應外界負載的變化,這不僅使司機疲勞,而且也難以保持轉速的穩定。 
   
  調速器屬于自動調節裝置。當外界負載變化時,它能隨著負載的變化自動調節供油量,使柴油機的轉速穩定在一定的轉速范圍內。 
   
  汽車或工程機械是經常在負載不斷變化的情況下工作的,而且還會遇到負載突變的情況。如推土機作業時,當卸土以后,由于突然卸去了負載,噴油泵油量調節桿一時還來不及向減少供油量的方向移動,柴油機的轉速就會迅速升高,而這時由于噴油泵速度特性的作用,噴油泵的循環供油量反而增大,促使柴油機的轉速進一步升高。這樣相互影響的結果,便柴油機的轉速越來越高,嚴重時會出現超速,甚至發生"飛車"事故,以致引起機件損壞。 
   
  另外,柴油機還經常遇到低速空轉(怠速)的場合,如短暫停車、起動暖車、變速器換擋等。柴油機在怠速運轉時只供給很少量的燃油,這部分燃油發出的能量只能克服發動機內部的摩擦阻力,這時發動機工作的穩定性主要取決于其內部摩擦阻力的變化和氣缸內氣體做功變化的相互關系。這兩者可用平均機械損失壓力Pm和平均指示壓力Pi的變化來表示。一般發動機隨轉速的增加,平均機械損失壓力Pm都略有增加。為了使怠速運轉穩定,必須在轉速升高時,使平均指示壓力Pi減小,而在轉速降低時使其增大。柴油機怠速運轉時,油量調節桿保持在最小供油量位置,這時如果某種原因(如潤滑油粘度的變化)使柴油機的內部阻力略有增大,則其轉速就略為降低,但由于噴油泵速度特性的作用,每循環供油量反而減少,這就促使轉速迸一步降低,如此循環作用,最后將使柴油機熄火;反之,如柴油機內部的阻力略有減小,則將導致柴油機怠速轉速不斷升高,所以柴油機的怠速是很不穩定的。因此,汽車柴油機通常裝用兩極式調速器來達到防止超速和穩定怠速的目的。 
   
  調速器的作用即在于改變Pi曲線的變化歷程,使Pi曲線隨轉速升高而急劇下降。這樣在怠速時能保持穩定,在高速時能防止超速。 
   
  在某些工作條件比較特殊的柴油機上,如工作時負載變化急劇的工程機械以及工作條件要求在負載改變后轉速保持一定范圍的柴油機(如帶發電機、空壓機、水泵等),則要求采用全程式調速器,這種調速器不僅能防止超速和保持怠速的穩定性,而且還能自動控制任何所要求的速度工況。全程式調速器還可以減輕司機操作,提高柴油機的使用經濟性和勞動生產率。 
   
  2.柱塞式噴油泵的速度特性。噴油泵的循環供油量主要取決于油量調節桿(拉桿或齒桿)的位置。但是,在實際上供油量還受到柴油機轉速的影響。 
   
  當油量調節桿位置定時,噴油泵的循環供油量隨轉速變化的關系,稱為噴油泵的速度特性。它對柴油機的工作有很大的影響。 
   
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